Способ получения котельного топлива
Патент 968057
Авторы
Классы МПК
Способ получения котельного топлива
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (ii)968057 ( фф, ./)--.
V» г
- «- к (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240778 (21) 2654052/23-04 (ИЗМ Кд з
С 10 L 1/04 с присоединением заявки ¹I (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 2310.82. Бюллетень ¹ 39
Дата опубликования описания 23.10.82
ДЗ)УДК 665.75 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г.Д.Ляхевич и A.Ä.Ðóäêîâñêèé (71) Заявитель
Белорусский ордена Трудового Красного Зйатиенн-.... технологический институт им. С.М.Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОТЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Изобретение относится к химической технологии, в частности к териовосстановительным процессам переработки сернокнслотных веществ, и может быть использовано на НефтеыеГЕрабатываюцих, нефтехимических, коксохимических производствах, связанных с использованием серной кислоты как ката .изатора, реагента.
Известен процесс получения котельного топлива путем IlpoMblBRH кислых гудронов (КГ) от серной кислоты водой. Сущность его заключается s том, что в освинцованную мешалку о на слой воды с температурой 80-90 С подается кислый гудрон. Получающая-. ся слабач серная кислота сливается, а верхний слой смешивают с ловушеч" ными продуктами и таким образом получают котельное топливо, содержащее
1-1,5% серной кислоты (.1).
Недостатками этого способа являются низкое качество котельного топлива, трудоемкость отмывки серной кислоты и получение большого количества трудноутилиэированной разбавленной серной кислоты и загрязненной
|органическими соединениями, низкое качество котельного топлива, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения котельного топлива, заключаю« щиися в смешении КГ с углеводородной фракцией (уВФ),предварительио нагретой до температуры 275-350 С с последующим охлаждением полученного продукта до 190-210 С и отделением газообразных и ниэкокипящих фракций 1 21.
Недостатками известного способа являются длительное время отделения газов и низкокипящих фракций, коррозия оборудования и технологических линий, наличие следсз сернистого газа в топливе, плохие условия труда е
Цемью изобретения является повы © шение эффективности процесса, а имен но сокращение времени отделения целевого продукта, сни,кение коррозии оборудования и технологических ли» ний, исключение следов сернистого газа в топливе, улучшение условий труда °
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения котельного топлива путем смешивания
30 КГ с нагретой УВФ смешивание, ведут
968057 в присутствии отработанной серной кислоты (ОСК) с последующим пропусканием через полученную смесь инертного газа, выделением целевого продукта и выдерживанием его при остаточном давлении 100 — 5
755 мм рт.ст. в течение 5-90 c. Келательно использовать УВф,нагретую до 125-420ОС, а в качестве инертного газа использовать углекислый газ, азот или их смесь. Отношение УВФ к 10
КГ, оСК составил 0,5-80, В качестве сырья использовались
КГ, ОСК и УВФ с характеристиками представленными в табл. 1 и 2, В углеводородную фракцию, нагретую 15 до 125-420 С при атмосферном или повышенном давлении распыляют КГ, ОСК и через реакционную массу пропускают инертный газ: азот или СО или смесь азота и СО в количестве 0,3-80 л/мин, кг в течение 10
300 с, а затем продукт отделяют и подвергают действию; вакуума при остаточном давлении 100-750 ммрт.ст. в течение 5-90 с. Отношение УВФ к
КГ, ОСК составляет 0,5-80.
Пример. В УВФ, выкипающую при 350-500 С, и нагретую до 208 С под давлением 1,4 атм распыляют КГ цилиндрового масла ОСК. Отношение
УВФ в КГ составляет 18,9 A затем через реакционную массу пропускают азот в количестве 6,5 л/мин ° кг в течение 42 с продукт отделяют и подвергают действию вакуума при остаточном давлении 724 мм рт.ст., температу- 35 ре 148 С в течение 23 с.
Продувка реакционной массы способствует лу 1шему тепло- и массообмену участвующих компонентов, снижению парциального давления сернистого и 4() других газов и низкомолекулярных паров и быстрому удалению при одновременном их разбавлении. Последнее обстоятельство способствует уменьшению коррозии оборудования. Вакуумирование45 продукта способствует удалению следов сернистого газа иэ него, устраняет возможность попадания сернистого газа в окружающую среду.
Выход и характеристика котельного топлива:
Выход, мас.Ъ 95,4
Плотность при 20 С, г/см 0,9683
Вязкость условная,оВУ при 50 С 10,41 55 при 100 С 2,16
Содержание, мас.% серы 1,86 механических примесей
Водорастворимых кислот щелочей Отсутствуют
Температура, C застывания +3 вспышки (в закрытом тигле)
136
Теплота сгорания (низшая в пересчете на сухое топливо), ккал/кг 9931
В табл. 3 представлены условия процесса, выход и характеристика котельных топлив.
Коррозия верхней части реактора и другого оборудования по линии парогазовой фазы не наблюдалась в виду разбавления ее инертным газом.
Как следует иэ данных табл. 3i предлагаемый способ обеспечивает получение котельного топлива: топочного мазута — 40, экспортного мазута, которые по всем показателям отвечают требованиям ГОСТ 10585-63 и МРГУ 12 Н
9 41-63.
Конкретные, примеры процесса, выход и характеристика котельных топлив представлены в табл. 4.
Как следует из данных табл. 4, в случае невыполнения условий, укаэанных в формуле изобретения, предлагаемый способ нельзя осуществить или получить продукт с большим выходом и лучшеro качества.
Сравнительные данные, показывающие преимущества предлагаемого способа перед известным, представлены в табл. 5:
0,04
Сравнительные данные, представленные в табл. 5 показывают преимущества предлагаемого способа перед известным, а именно в 160 раэ сокращается время удаления сернистого газа и других газов и низкокипящих фракций, исключается коррозия оборудования и технологических линий, устраняются застойные зоны в реакционном аппарате путем улучшения тепло- и массообмена, исключается попадание сернистого газа в топливо, а также в окружающую среду. Последнее способствует улучшению условий труда на производстве и защите окружающей среды от загрязнений.
968057
ТаЬлнца 1
Покаэатели
Плотность при. 20 С, г/ем
1,3105 1,6958 1,2854
1,7261
1> 3342 1, 6602
1312 108 612 29 1691
79,6 ° 35,6 82,840,1
86 8
25,9
4,3
3,4 1,5
4,0
1,8
7 1
17,0
60,1 18,1.
72,6
9,2.
58,1
62,6
33 5
40,2
45,8
48,1
52,7 смолисто-асфальтовые 8,3
3,0
1,3
7,8
5,5 1,6
o,ä
О,3 сломные кислые эфиры
1,2.
29 ° 2
0,4 кареоиовые кислоты
27 . 25
0,1 о,г
319
1Э
64,7
27,5
41,5
48,9
38 ° 6
24,6
0 9
59г4
8,1
4ф9
1о г
15 ° 4
5,3. нефтяной фракээвн
250-3509С
38 7
29,6
16 5 °
36, б.
Пяэкость при 60 С по вискоэнметру с отверстиями диаметром 5.мм по
ГОСТ 11503 65, с
Компонентный состав кислого гудрона отработанйой . серной кислоты, мас.б: серная. кислота вода органическая масса
Групповой кнмнческин состав, органической массы, масе\ смолисто-масляные сульфокислоты нэ ннк раетвоPIE MslO в воде и слые гудроны, оараэукщиеся в пройэводстве яилиид- Трансфор- кндуст" Парафи- Сульоюиатрового маторного рвань- нов для нык присадох ного SEE
Отработанная серная кислота процесса сернокнслотного алкилнровании
968057
Таблица 2
Пок as атели
Выше 350
Плотность при 20 С г/см>
0,9695.
О, 9519
0,9671
1,5718
1,5727
1,5643
10,96
10,12
4,09
100 С
Молекулярная масса
5,09
2,34
1,15
381, 353
258
349
353
251
50% выкипает при температуре
K.Ê.
382
498
465
373
449
Содержание серы, мас.В
1,73
1,85
1,32
11 8
40,2
32,4 метано-нафтеновые
2,9
10,9
14,6 моно15,4
30,2
26,1
32,9
40,4
24,3 поли8,6
6,7
2,6 смолы
Показатель преломления п с
Э
Вязкость условная, ВУ при
50 С фракционный состав, С
Н. К.
Групповой химический состав, мас.В циклические ароматические
Углеводородные фракции
Фракции, выкипакщие при температурах, С
250-450 350-500
968057
Таблица 3
Кислые гудроны,образуадиеся в производстве масел
Показатели
Трансфор- Индустматорного риально го
Цилиндрово
Условия процесса
Углеводородные фракции, выкипакцие при температурах, С 250-450
350-500 выше 350 360-500 350-50б
250-450
24,7 12 3
0,5
10,6
26,7
Температура углеводородной фрак С 125
203 420.254
201
207Давление процесса, атм 1,0
1,4 5,7
1,8 1,2
1,3
Смесь азо- Смесь азота и CQ та и СО
Инертный газ Азот
Смесь азо- Смесь та и СО азота и СО»
Азот
Соотношение азота и СО об.ч.
4:1
4Ф1
Количество инертного газа, л/мин кг 29
71
80
0,3
18
124
300
136
100
755
731
724
755
746 температура, С
128
105
124
122
127
243 продолжительность, с 5 31
32
Выход и характеристика котельного топлива
94,7
91 4
90,7
97,5
95,2
70,8
Выход, мас.В
0,9521 0,9673 Oi9698 0 9675
Плотность при
20 с, r/ñè
0,9678
0,9497
Отношение углеводородной фракции к кислым гудронам и отработанной серной кислоте
Продолжительность продувки инертным газом, с
Вакуумирование продукта: остаточное давление, мм рт.ст.
Индуст- Сульфориально натных го присадок
Отработанная серная кислота процесса сернокислотного алкилирования
968057
Продолжение табл. 3
Показатели
Кислые гудроны, образующиеся в производств масел
l с. J, ая
Цилинд- Трансфор- Индуст- . Индустри Сульфорового маторного риально- ального натных го присадок киВязкость условная, ВУ при 50 С при 100 С
4,27
9,98
10,85 10,04
5 12 2,31
10,16
4,31
1,19
2;26
2,43
1,25
Содержание, мас.Ъ серы
1,82
1 34
1,32
1,69
1,79
1,83 механических примесей
0,03
0,06
0,03
0,08
0i04
0,04 водорастворимых кислот, щелочей
Отсутствие
Температура, C застывания
+1 5 +2
BCIIHQIKH (В закрытом тигле ) 93
128
139
125 127
Те плот а сгорания (низшая в пересчете на сухое топливо), ккал/кг 9875
9914
9931
9902 9908
9882
Т аблица 4
Пример
2 3, 4
Показатели
Кислый гудрон производствт сульфонатных присадок углеводородные фракции, выкипающие при температурах,аС 250 450 350-500
Вьете 350
82 82
0,3
0,3
0,3
Температура углеводородной фракции, С
440 276
115
115
329
Отношение углеводородной фракции к кислым гудронам, отработанной серной кислоте
350-500 BmIe 350 250-450
968057
Покаэатели давление процесса, атм
5,8 2,1
1,0
1,0
4,7
1,0
Смесь Азот азота и СО
Азот . Смесь азота и СО
Инертный газ
Соотношение азота и СОэ, об. ч.
4:1
4:1
4:1
Количество инертного газа, л/мин кг
86 83
0,2
0,2
0,2
312 315
310
90 96
759
759
205.
759
115 температура,эС
141 250
115
115
131 продолжительность с
95 93
Выход и характеристика котельного топлива
50,3
81,4
Выход, мас. %
0,9605
10,14
Оу9704
20,45 *
Вязкость условная, ЪУ при 504С о при 100 С
Содержание,мас.Ъ
3,16
8,15
1,37
1 91
Ю
og серы охи
ВЕО одах механических примесей
0,06
0,08
Отсутствие
Отсутствие
+8 застывания Ф вспыаки (в эак- и, о рытом тигле) Я
Теплота сгорания (низшая в пересчете на сухое топливо), ккал/кг
Э g4 о ае
g3 Ф
129
166
9934
99 41
Продолжительность продувки инертным газом, с
Вакуумирование продукта: остаточное давление, мм рт.ст.
Плотность при 20 С, г/см водорастворими мислотр щелочей
Температура, С
Продолжение табл. 4
4 t 5 .(6
Смесь азота СО и Соа
968057
Таблица 5
Предлагаемый способ
Показатели
Известный способ
Дремя удаления сернистого и других газов и низкокипящих фракций, с
15-200
1800-2400
Коррозия обрудования и технологических линий в течение года работы установки
Интенсивная коррозия
Не наблюдались
Потери сернистого и других газов и низкомолекулярных фракций
Ь окружающую среду
До 30%
Нет
Сернистый газ, растворенный в топливе
Не наблюдается
Периодически появляется
Тепло- и массообмен реакционной массы в колонных аппаратах
Недостаточно интенсивный
Хороший
Эастойные зоны в колонном аппарате
Отсутствуют
Имеются
Попадание, сернистого газа в окружающую среду
Исключено
Попадает
Формула изобретения
Составитель Н.Богданова
Техред М. Гергель Корректор О.Билак
Редактор Г.Волкова
Эаказ 8029/39 Тираж 524
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Под пи сн ое
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4
1. Способ получения котельного топлива путем смешивания кислого гудрона с нагретой углеводородной фракцией, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, смешивание ведут в присутствии обработанной серной кислоты с последующим пропусканием через полученную смесь инертного газа, выделением целевого продукта и выдерживанием его при остаточном давлении 100-755 мм рт. ст. в течение 5-90 с.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что углеводородную фракцию нагревают до температуры 125-420 С.
40 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве инертного газа используют углекислый газ или их смесь.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1: Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа, "Химия", 1966, ч. К с. 340.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2434837/23-04, кл. С 10 1/04, 1976 (прототип).